SHS

Seamless Home Services

KompetenzzentrumNext Generation Services
KontaktProf. Dr. Sahin AlbayrakDr.-Ing. Andreas Rieger
Partner: T-ComT-Systems

 

Zunehmende Entwicklungsfortschritte im Bereich der Consumer Elektronik, sowie die breite Verwendung drahtloser Kommunikationsmedien öffnen neue Perspektiven zur Einführung und Nutzung von intelligenten und nahtlosen Diensten im Heimbereich.

Nahtlos nutzbare Dienste ("Seamless Services") sind personalisierbar und geräteunabhängig sowie multimodal nutzbar und können situationsgerecht agieren, indem sie z.B. auf Ortungsinformationen zurückgreifen.

Seamless Services bieten einen Mehrwert durch Erhöhung des Komforts für den Nutzer, da sie die Komplexität der Endgeräte verbergen. Voraussetzung für die Bereitstellung derartiger Dienste ist die Konvergenz aller Geräte im Haushalt mit typischen Kommunikationsgeräten, sowie ein möglichst einfacher Zugang zu Informationen und Services, z.B. durch Spracheingabe mit Hilfe eines Sprachverarbeitungssystems.

Ziel

Das Projekt setzt sich insbesondere mit den folgenden Schwerpunkten auseinander:

  • Schaffung einer intelligenten und allgegenwärtigen Schnittstelle zwischen Mensch und Dienst im Heimbereich. Die am DAI-Labor entwickelte Multi-Access Service Platform soll um einen generischen Ansatz erweitert werden, der multimodale Dienstnutzungen ermöglicht und die Aggregation von Diensten in Abhängigkeit des Nutzerkontextes im Heimbereich erlaubt.
  • Entwicklung eines Home Serviceware Frameworks, welches eine schnelle und effiziente Entwicklung und Bereitstellung von Seamless Services in intelligenten Umgebungen ermöglicht. Das Home Serviceware Framework soll generische Funktionalitäten bereitstellen, wie z.B. Sprachfähigkeit, Kontext- und Location-Awareness und Endgeräteunabhängigkeit, um eine Dienstveredelung im Heimbereich zu realisieren und damit einen Mehrwert für den Nutzer zu schaffen.
  • Realisierung von zwei Mehrwertdiensten, einer persönlichen Tageszeitung ("Persönlicher Zeitungsdienst") und einem personalisierbaren Videorekorder ("Video Timer"), welche veranschaulichen, wie sich auf Basis des Home Serviceware Frameworks schnell und effizient Seamless Services entwickeln lassen.

Realisierung

Das Seamless Home Services Projekt entwickelt die folgenden Lösungen:

Multi-Access Service Platform (MASP)

Damit eine Dienstnutzung sich optimal in die täglichen Abläufe des Menschen integriert, darf sie diese nicht stören oder in einer unnatürlichen Art beeinflussen. Ein Weg diesem Ziel näher zu kommen ist, Dienste immer über die dem Nutzer gerade verfügbaren Nutzerschnittstellen anzubieten. So wird der Nutzer nicht genötigt einen bestimmten Ort aufzusuchen oder ein bestimmtes Gerät zu benutzen und konfigurieren zu müssen, bevor er einen Dienst nutzen kann.

Die Multi-Access Service Plattform kann Dienste dem menschlichen Nutzer geräteunabhängig und multimodal zugänglich machen. Dienstnutzerschnittstellen lassen sich mit geringem Aufwand auf die Eigenschaften des jeweils verfügbaren Endgerätes adaptieren oder auch über natürliche Sprache nutzen.

Dienste, die über die MASP angeboten werden, sind durch das Session Management der MASP grundsätzlich unterbrechungsfrei nutzbar: Jede Dienstnutzung kann jederzeit eingefroren und auf einem anderen Gerät (oder Modalität) an genau der abgebrochenen Stelle fortgesetzt werden.

Mit Hilfe der MASP, die auch den Portlet Standard unterstützt, wird im Rahmen dieses Projektes ein Hausportal realisiert, welches sämtliche Seamless Home Services in einer Nutzerschnittstelle zusammenfasst.

Das Home Serviceware Framework

Das Home Serviceware Framework erweitert das JIAC Serviceware Framework um die Möglichkeit der Dienstveredelung netzzentrischer Dienste im intelligenten Haus. Hierzu werden über das Internet zur Verfügung gestellte Dienste aus den Bereichen Entertainment und des Informationsbedarfes auf die unmittelbare Umgebung des Nutzers im Haus adaptiert.

Seamless Services basieren auf mehreren Basiskomponenten, die in der Home Serviceware als generische Bestandteile bereitgestellt werden:

  • Schaffung eines Situationsbezuges durch ein intelligentes Presence-Management auf Grundlage einer auf RFID basierenden Nutzer- und Geräteortung im Haus.
  • Realisierung einer unterbrechungsfreien Dienstnutzung insbesondere bei Verwendung von Video- und Audiodatenströmen über verschiedene Netzinfrastrukturen und Endgeräte durch einen automatischen Service Hand-Over auf Basis des SIP-Protokolls.
  • Realisierung einer auf UPnP basierenden Gerätesteuerung und Medienverwaltung.

Smart Home Information Service

Ziel des Smart Home Information Service ist es, einen personalisierte Zeitung Dienst (PZD) bereitzustellen, der die unüberschaubaren Datenmengen des Internets im Hinblick auf aktuelle Nachrichten und unter Berücksichtigung der persönlichen Präferenzen des Nutzers filtern kann. Die persönliche Zeitung kann Wichtiges von Unwichtigem trennen, und dem Nutzer möglichst optimale Möglichkeiten anbieten, um auf diese Informationen zuzugreifen.

Optimal heißt in diesem Zusammenhang, dass der Nutzer über Modalitäten wie visuelle Benutzeroberflächen (z.B. HTML) oder auditive Benutzerschnittstellen (z.B. VoiceXML) auf die für ihn gefilterten Informationen zugreifen können soll. Diese alternativen Zugriffsmöglichkeiten bieten dem Nutzer ein Höchstmaß an Unabhängigkeit bzw. Mobilität, was in der modernen Informationsgesellschaft einen nicht zu unterschätzenden Mehrwert für elektronische Dienste darstellt.

Neben dem Mobilitätsaspekt bietet der PZD noch weitere Vorteile gegenüber der herkömmlichen altbekannten Zeitung. Im Gegensatz zu einer "normalen" Zeitung, die lediglich die tagesaktuellen Inhalte enthält, die bis zum Redaktionsschluss in der Zeitungsredaktion eingegangen sind, sorgen die im PZD integrierten Nachrichten-Extraktoren und -Filter dafür, dass der PZD jederzeit mit den neusten Nachrichten versorgt ist. Darüber hinaus sind die explizit steuerbare Nachrichtenauswahl auf Basis von Schlüsselworten und die implizite automatisierte Leseverhaltensanalyse des Systems zwei gewichtige Vorteile des PZD gegenüber herkömmlichen Zeitungen.

Mit diesen Personalisierungsmechanismen kann der Nutzer die vom PZD gefilterten Inhalte auf seine Präferenzen abstimmen, so dass er nur Inhalte zugestellt bekommt, die ihn interessieren, und die nicht, wie gewohnt, vollständig von einer Zeitungsredaktion vorgegeben werden. Gemeinsamkeiten zwischen dem PZD und herkömmlichen Zeitungen lassen sich insofern finden, als das beim PZD, dem bekannten Aufbau einer Zeitung folgend, bestimmte Rubriken enthalten sind, über die sich der Nutzer Informationen beschaffen kann. Gegenwärtig sind die Rubriken "Politik", "Wirtschaft", "Sport", "Kultur" und "Fernsehen" vordefiniert. Die in der Rubrik "Fernsehen" empfohlenen TV-Sendungen können zusätzlich über die im Rahmen des Seameless Home Services Projektes implementierte Schnittstelle zum "Netzwerk Video Recorder" vorsorglich für den Nutzer aufgenommen werden.

Im Einzelnen zeichnet sich der PZD durch die folgenden Merkmale aus:

  • Allgegenwärtige Verfügbarkeit des Dienstes.
  • Natürlichsprachliche Benutzerschnittstelle für Nachrichtenansage.
  • Adaptive HTML-Schnittstelle für PCs und mobile Endgeräte.
  • Proaktivität durch detailliert konfigurierbare Newsletter (E-Mail, SMS).
  • Explizite Personalisierbarkeit durch benutzerdefinierte Keywords.
  • Implizite Personalisierung durch Analyse des Leseverhaltens.
  • Schnittstelle zum "Home Video Recorder".

Smart Home Video Recorder

Der Smart Home Video Recorder ist ein Dienst, der sowohl im Netz, als auch auf einem "Home Gateway" im Haus installiert werden kann. Ziel des "Smart Home Video Recorder" ist es, eine intelligente und personalisierte Aufnahmesteuerung des Fernsehprogramms zu realisieren.

Der Home Video Recorder beobachtet das Fernsehverhalten des Nutzers und ist in der Lage daraus Rückschlüsse für sein zukünftiges Aufnahmeverhalten zu ziehen. Um dies zu erreichen, extrahiert er täglich aktuelle Programminformationen aus dem Internet und führt diese mit den EPG Daten des DVB Signals zusammen.

Im Zusammenspiel mit den Präferenzen des Nutzers aus dem persönlichen Zeitungsdienst generiert er täglich einen personalisierten TV-Programmvorschlag, der in die persönliche Zeitung übernommen wird. Alle Aufnahmevorschläge für den aktuellen Tag werden je nach Leistungsfähigkeit des "Home Servers" hinsichtlich Festplattenkapazität und DVB-Tuneranzahl auf Relevanz für den Nutzer bewertet und um Konflikte (überlappende oder parallele Sendungen) bereinigt.

Sowohl die Aufnahmen, als auch die aktuell über DVB empfangenen TV-Sendungen stellt der Home Video Recorder allen IP-fähigen Wiedergabegeräten im intelligenten Haus in Form von Audio- und Videoströmen zur Verfügung. Dazu nutzt der Home Video Recorder den UPnP A/V Media Server Standard als Schnittstelle zu gängigen Home Entertainment Lösungen.

Zur Unterstützung des Nutzerkomforts im intelligenten Haus, kann der Home Video Recorder  Dienst auch mit einer Ortungstechnologie verbunden werden. Dadurch wird der HVR in die Lage versetzt, Audio- und Videostreams selbst dann unterbrechungsfrei auszuliefern, wenn der Nutzer die Räume wechselt.

Dazu wurde eine auf dem SIP Protokoll basierende "Hand-Over" Technologie entwickelt, die Video- und Audioströme beim Verlassen eines Raumes anhalten und im nächsten Raum auf einem anderen Wiedergabegerät an der abgebrochenen Stelle fortsetzten kann. Durch die "Hand-Over" Technologie, die im Rahmen dieses Projektes noch weiter verallgemeinert werden soll, werden sich in Zukunft sehr einfach so genannte. "Follow-Me"-Multimediadienste realisieren lassen.

Im Einzelnen zeichnet sich der HVR durch die folgenden Merkmale aus:

  • Realisierung eines Video Recorder Dienstes auf Basis des DVB Standards.
  • Personalisierte Programmvorschläge werden automatisch aufgenommen.
  • Funktionalitäten zur Konfliktauflösung bei überlappenden Sendungen.
  • Unterstützung des UPnP A/V Media Server Protokolls.
  • Schnittstelle zum PZD zwecks Bereitstellung des täglichen personalisierten Fernsehprogrammvorschlages.
  • Möglichkeit eines "Hand-Overs" von Video- und Audioströmen für die Realisierung von "Follow-Me" Diensten.